A determinação da carga admissível de uma fundação profunda ...

A determinação da carga admissível de uma fundação profunda em estacas, compreende dois aspectos, ou seja, o estrutural determinado pela segurança à ruína do elemento estrutural, e o geotécnico determinado pela segurança à ruptura ao cisalhamento do solo, com o limite de recalques aceitáveis, pelo atrito lateral do elemento estaca e sua resistência de ponta contra o solo de fundação. Necessita-se executar uma fundação profunda utilizando-se estacas escavadas do tipo hélice contínua em um solo do tipo coesivo, cuja sondagem à percussão do tipo SPT nos forneceu uma argila siltosa plástica, desde o terreno natural até os 8m de profundidade, para em seguida nos indicar mais 2m de profundidade adicional, em um solo residual de gnaisse quando então se atingiu o impenetrável e foi finalizada a sondagem. De acordo com os dados apresentados a seguir, determine a capacidade de carga real de uma estaca escavada do tipo hélice contínua, e escolha a alternativa correta:

Dados:

Estaca Hélice Contínua:

Diâmetro Φ = 40,00cm

Capacidade Estrutural ou Nominal C_E = 50.000kgf

Solo de 1,0 a 8,0m de profundidade – Argila siltosa plásticas

Solo de 8,0 a 10,0m de profundidade – Solo residual de gnaisse / impenetrável à percussão

Área de Ponta da Estaca – A_P = 1.257,00cm²

Perímetro da Estaca – U = 126cm

Coeficientes de segurança para estaca escavada:

F₁ = 3,0;

F₂ = 6,0;

Coeficientes de correlação do solo para o atrito lateral e resistência de ponta, α e k, respectivamente:

Fórmulas:

r_P = (k . N_SPT)/ F₁

onde

r_P é o fator de resistência de ponta;

k é um fator de correlação de resistência lateral e de ponta;

N_SPT é o valor do SPT na camada competente do solo para a resistência de ponta;

F₁ coeficiente de segurança à resistência de ponta; 

R_P = r_P . A_P

onde R_P é a resistência de ponta da estaca;

r_L = (α . k . N_SPT)/F₂

onde

r_L é o fator de atrito lateral da estaca;

α é o fator de correlação de resistência lateral da estaca;

k é um fator de correlação de resistência lateral e de ponta;

N_SPT é o valor do SPT na camada competente do solo para a resistência lateral por metro de profundidade;

F₂ coeficiente de segurança à resistência lateral por atrito da estaca;

R_L = (U. Σr_L . L)/100

onde

U é o perímetro da estaca em m;

Σr_L é o somatório dos atritos laterais por cada metro linear do fuste da estaca;

L é o comprimento da estaca em cm

Resistência Total da Estaca:

R_T = R_P + R_L em kgf.

Tabela para cálculo da resistência lateral e de ponta para a estaca:

A resistência Total da estaca será de: